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初中物理教案

四、核電站

（一）教學(xué)目的

1．常識(shí)性了解核能發(fā)電的大致情況．

2．介紹我國(guó)核能發(fā)電的發(fā)展遠(yuǎn)景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情．

（二）教具

核電站的原理掛圖或錄像．

（三）教學(xué)過(guò)程

1．引入新課

教師：通過(guò)前面的教學(xué)，我們知道重核裂變時(shí)可釋放出巨大的核能，而且我們已經(jīng)掌握了控制裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度的方法．利用核能發(fā)電的電站叫做核電站．目前已建成的核電站都是利用重核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放的能量來(lái)發(fā)電的．通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們可以了解核電站的大致情況．

2．進(jìn)行新課

板書：＜第四節(jié)核電站＞

(1)核電站的工作原理

教師結(jié)合課本圖14—10或掛圖講解：

核電站的核心是核反應(yīng)堆，世界上第一座鈾核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆是在物理學(xué)家費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)下于1942年12月在美國(guó)芝加哥大學(xué)體育場(chǎng)建成的．目前常用的反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)原理如課本上圖14—10所示．它以鈾235為核燃料，為了有效地利用反應(yīng)堆中釋放的核能，設(shè)計(jì)建造了兩個(gè)循環(huán)回路．

①第一回路

在第一回路中，先用泵把水或其他液體壓入核反應(yīng)堆，在那里獲得鈾核裂變釋放的核能，被加熱，然后進(jìn)入熱交換器，在那里把熱量傳遞給第二回路中的水，再被泵壓回反應(yīng)堆重新被加熱．

②第二回路

在熱交換器內(nèi)，第二回路中的水被加熱成高溫高壓蒸汽后，進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)推動(dòng)汽輪機(jī)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能．做功后的蒸汽溫度和壓強(qiáng)都降低了，它將進(jìn)入冷凝器冷卻成水，再由泵壓回?zé)峤粨Q器重新加熱成高溫高壓蒸汽．

③汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電

通過(guò)兩個(gè)回路的不斷循環(huán)，把核反應(yīng)堆中鈾核裂變釋放的核能，源源不斷地轉(zhuǎn)化成第二回路中水的內(nèi)能，去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，轉(zhuǎn)化成我們所需要的電能．這就是核電站的工作原理．

板書：＜核電站的工作原理

第一回路——核能→內(nèi)能

熱交換器：把第一回路中的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成第二回路中的內(nèi)能

第二回路——內(nèi)能→電能（推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電＞

(2)核電站的特點(diǎn)

①消耗的“燃料”少

核電站只需消耗很少的核燃料，就能產(chǎn)生大量的電能．例如一座100萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電廠每年要耗煤三、四百萬(wàn)噸，而相同功率的核電站每年只需核燃料三、四十噸，這就大大減少了燃料的運(yùn)輸．

②成本低

雖然鈾燃料的開發(fā)和提煉比煤要復(fù)雜得多，但是最后核算下來(lái)的成本仍然要比火力發(fā)電站低20%以上．所以世界上很多國(guó)家都在大力發(fā)展核電站．到1989年，全世界運(yùn)行中的核電站已有434座，總裝機(jī)容量約32000萬(wàn)千瓦，發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的17%，預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末，核能發(fā)電將達(dá)到世界總發(fā)電量的30%以上，核能將成為21世紀(jì)的主要能源之一．

(3)我們的努力目標(biāo)

我國(guó)雖然有豐富的煤炭、水力和石油資源，由于我國(guó)人口眾多，人均擁有量并不高，而且資源分布很不均勻：水力資源的70%以上分布在西南地區(qū)；煤炭已探明的儲(chǔ)量有80%都分布在北方，而江南8省只占2%；江南8省，再加上山東、河北、遼寧、吉林及河南共13個(gè)省的能源蘊(yùn)藏量只占全國(guó)的13%，而人口卻占全國(guó)的63%，能量消耗約占全國(guó)的65%．這種能源儲(chǔ)藏和消耗上的不平衡，迫使北煤南運(yùn)和西電東送，

要用來(lái)運(yùn)送煤炭．所以在交通緊張的華東、華南和東北地區(qū)發(fā)展核電站是迫切需要的．

我國(guó)第一座實(shí)驗(yàn)性反應(yīng)堆是在1954年6月建成投入運(yùn)行的，我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制、建造的秦山核電站已經(jīng)運(yùn)行發(fā)電了；廣東大亞灣電站第一期工程也已建成，并運(yùn)行發(fā)電了，全部建成后年發(fā)電量可達(dá)100億度．同學(xué)們都是21世紀(jì)的建設(shè)人才，希望在你們身上，同學(xué)們好好努力吧．

因?yàn)殁櫤肆炎冇蟹派湫晕廴荆蚨ㄔO(shè)核電站時(shí)必須采用可靠的防護(hù)措施，防止放射性物質(zhì)泄漏，避免造成放射性污染，以保證核電站的安全運(yùn)行．我國(guó)對(duì)核電站的安全非常重視，有專門負(fù)責(zé)安全監(jiān)督的核安全局，保證核能的安全應(yīng)用．

3．總結(jié)（略）

4．布置作業(yè)

閱讀課本：了解核電站的工作原理和特點(diǎn)．